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专题17 正切类问题
1.(2021?日照)已知:抛物线经过,,三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点为直线上方抛物线上任意一点,连、、,交直线于点,设,求当取最大值时点的坐标,并求此时的值.
(3)如图2,点为抛物线对称轴与轴的交点,点关于轴的对称点为点.
①求的周长及的值;
②点是轴负半轴上的点,且满足为大于0的常数),求点的坐标.
【答案】(1)(2)当时,取得最大值,此时,,(3)见解析
【详解】:(1)抛物线经过,,,
设,将代入,得,
解得:,
,
抛物线的解析式为;
(2)如图1,过点作轴交直线于点,
,
,
,,
,
设直线的解析式为,
,,
,
解得:,
直线的解析式为,
设点,则,
,
,
,
当时,取得最大值,此时,,;
(3)①如图2,过点作于点,则,
,
抛物线对称轴为直线,
,
,,
点关于轴的对称点为点,
,
,
,
,
,
,
的周长;
在中,,,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
;
②设,则,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,即,
,
,
,
整理得,,
,,
,即,
当△,即时,
,
或.
另解:如图4,取线段的中点,作,使,且点在轴下方,
,
连接,,以为圆心,为半径作,交轴于点,
则,
,,,
△△,
,
,
,
设,
,
,
,
解得:,
或.
2.(2021?盘锦)如图,抛物线与轴交于,两点(点在点的左侧),与轴交于点,直线与轴交于点,与轴交于点,与直线交于点.
(1)点的坐标为 ;
(2)如图1,点为第一象限抛物线上的一点,的延长线交于点,于点,于点,若,求点的坐标;
(3)如图2,点为第一象限抛物线上的一点,且点在射线上方,动点从点出发,沿射线方向以每秒个单位长度的速度运动,当,且时,求点的运动时间.
【答案】(1)(2)或;
(3)
【详解】:(1)在抛物线中,
令,则,
或,
,,
令,则,
,
在直线,令,则,
,
令,则,
,
设直线的解析式为,
,
,
,
联立,
解得,
,
故答案为;
(2)如图1,过点作轴于点,过点作轴交于点,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
点纵坐标为,
,
或,
或;
(3)如图2,过点作于点,轴于点,交于点,
由题意得,,
,
,
在中,,
,
,,
,
是等腰直角三角形,
,
,
为等腰直角三角形,
,,
,
,
,,
,
,
或(舍,
点的运动时间为.
3.(2021?烟台)如图,抛物线经过点,,与轴正半轴交于点,且,抛物线的顶点为,对称轴交轴于点.直线经过,两点.
(1)求抛物线及直线的函数表达式;
(2)点是抛物线对称轴上一点,当的值最小时,求出点的坐标及的最小值;
(3)连接,若点是抛物线上对称轴右侧一点,点是直线上一点,试探究是否存在以点为直角顶点的,且满足.若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(2)(3)存在,,或,
【详解】:(1)由点的坐标知,,
,故点的坐标为,
将点、、的坐标代入抛物线表达式得:,解得,
故抛物线的表达式为;
将点、的坐标代入一次函数表达式得:,解得,
故直线的表达式为;
(2)点、关于抛物线的对称轴对称,
设抛物线的对称轴交于点,则点为所求点,此时,当的值最小,
理由:由函数的对称性知,,
则为最小,
当时,,故点,
由点、的坐标知,,
则,
即点的坐标为、的最小值为;
(3)存在,理由:
设点的坐标为、点的坐标为,
①当点在点的左侧时,
如图2,过点、分别作轴的垂线,垂足分别为、,
由题意得:,
,
,
,
,
,
,
则,,,,
,
解得(舍去负值),
当时,,
故点的坐标为,.
②当点在点的右侧时,
分别过点、作抛物线对称轴的垂线,垂足分别为、,
则,,、,
同理可得:,
,
即,
解得(舍去负值),
故,
故点的坐标为,,
故点的坐标为,或,.
4.(2021?荆州)已知:直线与轴、轴分别交于,两点,点为直线上一动点,连接,为锐角,在上方以为边作正方形,连接,设.
(1)如图1,当点在线段上时,判断与的位置关系,并说明理由;
(2)直接写出点的坐标(用含的式子表示);
(3)若,经过点的抛物线顶点为,且有,的面积为,当时,求抛物线的解析式.
【答案】(1)见解析(2)点的坐标为,或,(3)或
【详解】:(1)直线与轴、轴分别交于,两点,
则点、的坐标分别为、,
则,
,,
,
,,
,
,,
,
;
(2)①当点在线段上时,如图,
过点作于点,
,
,
故点的坐标为,;
②当点在线段的延长线上时,如图,
同理可得,点的坐标为,;
综上,点的坐标为,或,;
(3)①当点线段上时,如题图,
过点作于点,
当时,即,
则,
则,
故,
的面积,
解得①,
抛物线过点,故②,
而③,
联立①②③并解得,
抛物线的表达式为;
②抛物线过点,则,
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